Cavi Elettrici KME_capitolo_1

KME ITALY SpA
MANUALE DEI CAVI ELETTRICI AD
ISOLAMENTO MINERALE - MICO
Quinta edizione - 2002
1
2
INDICE
•
Premessa
pag. 5
PARTE PRIMA
•
•
•
•
•
•
•
•
•
Caratteristiche generali
Rispondenza alle norme costruttive
Caratteristiche dimensionali
Caratteristiche elettriche
Caratteristiche dell’isolante
Limiti di temperatura
Comportamento del cavo in condizioni di corto circuito
Cavo twistato
Portate di corrente
pag. 13
pag. 13
pag. 14
pag. 18
pag. 25
pag. 26
pag. 27
pag. 30
pag. 31
PARTE SECONDA
•
•
•
•
•
•
•
•
•
Premessa
Luoghi con pericolo di esplosione
Ambienti a maggior rischio in caso d’incendio
Impianti elettrici nei luoghi di pubblico spettacolo
e trattenimento
Alimentazioni idriche per impianti automatici antincendio
Sistemi fissi automatici di rilevazione, di segnalazione
e di allarme d’incendio
Norma sperimentale CEI 64-15
Compartimentazione antincendio
Altre normative internazionali
pag. 41
pag. 41
pag. 46
pag. 48
pag. 49
pag. 49
pag. 50
pag. 53
pag. 55
PARTE TERZA
•
•
•
•
•
Prove
Installazione
Impianti realizzati con cavi unipolari di grande sezione
Sovratensioni
Costi d’installazione
pag. 59
pag. 59
pag. 62
pag. 64
pag. 64
PARTE QUARTA
•
•
•
•
•
•
•
Collaudo
Sigillatura temporanea delle estremità dei cavi
Terminazione
Esecuzione della terminazione
Accessori vari
Scatole di derivazione
Allegati
3
pag. 69
pag. 69
pag. 69
pag. 75
pag. 82
pag. 86
pag. 88
KME ITALY SpA si riserva il diritto di modificare alcune informazioni o procedure
contenute nel presente manuale in qualsiasi momento e senza preavviso.
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PREMESSA
5
6
La qualità di un impianto elettrico dipende dalla rispondenza alle norme, dalla capacità
tecnica del progettista e dell’installatore, ma anche dal comportamento dei vari
componenti elettrici sia in situazioni normali sia in condizioni critiche.
Il compito di chi emette le norme è definire le condizioni minime per cui certi componenti
debbano funzionare; gli enti di certificazione verificano che tali condizioni siano
soddisfatte nella produzione effettiva; a questo principio generale devono sottostare sia i
componenti di una certa complessità sia quelli con una struttura semplice che appaiono
meno critici.
Il cavo MICO (cavo ad isolamento minerale) rientra nella categoria dei cavi elettrici,
quindi un campo di prodotti standardizzati e di uso comune; d’altra parte le problematiche
legate alla sicurezza investono in modo pesante proprio le condutture elettriche per la
loro caratteristica di attraversare i diversi ambienti, ecco che allora la ricerca di soluzioni
innovative prende significato anche in questo campo spesso sottovalutato, ma vitale per
il funzionamento di tutta una serie di dispositivi di sicurezza necessari in situazioni
particolari dove l’affidabilità diventa critica e indispensabile.
IL CAVO A ISOLAMENTO MINERALE MICO
Nelle parti successive sarà fatta una descrizione accurata delle caratteristiche elettriche e
dimensionali del cavo, questa premessa vuole invece elencare i principi generali che
suggeriscono l’installazione del cavo MICO.
MICO è un cavo classificato dalla normativa italiana RESISTENTE AL FUOCO, ossia
costruito per superare le prove descritte dalla norma CEI 20-36 e questo è verificato
dall’IMQ quando certifica la rispondenza alla norma costruttiva CEI 20-39/1 dove sono
previste le prove della norma CEI 20-36.
La norma CEI 20-36 è stata emessa con l’intenzione di simulare le condizioni che si
verificano in caso d’incendio e provare quali cavi superano tale evenienza.
In questa prova un campione di cavo viene posto su di un bruciatore e portato alla
temperatura di 750 °C per 3 ore, ad una estremità l e anime sono allontanate, all’altra
sono alimentate alla tensione nominale tramite fusibili da 3 A.
Se nessun fusibile fonde il cavo è classificato “Resistente al Fuoco”.
Altri paesi hanno norme di prova più severe: in Inghilterra si prescrive che il cavo,
alimentato alla tensione nominale e protetto con fusibili da 3 A, oltre a essere riscaldato
da una fiamma a 950 °C per 3 ore, sia investito da spruzzi d’acqua e subisca una
sollecitazione meccanica mentre è piegato a S.
Questa prova simula l’azione degli sprinkler o delle pompe durante l’incendio e la caduta
di strutture che possono investire il cavo se posato a vista: un cavo che supera tale prova
è detto di categoria CWZ (norma BS 6387).
Non è nostro compito affermare che tale verifica è molto più restrittiva della norma CEI
20-36: in quest’ultima il cavo, sostenuto da due anelli sul bruciatore, non compie alcun
movimento, quindi anche se l’isolante carbonizza resta tra i conduttori e mantiene
l’isolamento, altra cosa è essere investito da acqua e colpito da un martelletto, in tal caso
l’isolante si sbriciola e i conduttori non sono più isolati.
Il cavo MICO supera oltre la prova della norma CEI 20-36 anche il test CWZ della
norma BS 6387, dove la temperatura raggiunge 950 °C , condizione che nella pratica
simula le temperature che si possono sviluppare in caso d’incendio.
7
In Australia invece si specifica che il cavo sia portato dentro ad un forno fino a 1050 °C e
poi sottoposto a spruzzi d’acqua a freddo; la novità sta nel fatto che con il cavo sono
provati tutti i sistemi di fissaggio a vista come canalette, graffette, morsetti di fissaggio:
l’intento è chiaramente quello di testare un sistema completo in una situazione reale e
non una serie di componenti distinti che da soli potrebbero superare la prova, ma una
volta installati insieme provocare dei disservizi.
Non importa sottolineare che il cavo MICO supera anche questa prova quanto il fatto
che in queste diverse interpretazioni normative lo scopo è comune: arrivare alla
definizione di un test campione che simuli l’incendio nel modo più realistico possibile e
verifichi gli effetti sulla conduttura completa, più precisamente sul “Sistema Conduttura
a Vista”; meno critiche sono le problematiche che coinvolgono i cavi posati sotto traccia
perché in questo caso la resistenza al fuoco è data dalla struttura della parete e dal suo
REI.
Anche i Vigili del Fuoco hanno provato i cavi MICO, con l’intento di verificarne il
comportamento strutturale al fuoco, basandosi sulla curva di riscaldamento del forno di
prova inserita nella circolare n° 91 del 14 Settemb re 1961.
Ricordiamo che per il DM 30.11.1983 il Compartimento Antincendio è “la parte di edificio
delimitata da elementi costruttivi di resistenza al fuoco predeterminata ed organizzata per
rispondere alle esigenze della prevenzione incendi”, quindi se i cavi MICO penetrano
una compartimentazione antincendio devono mantenere le stesse caratteristiche e
requisiti ed avere gli stessi comportamenti al fuoco degli altri materiali che costituiscono
la parete della compartimentazione antincendio.
La prova è stata realizzata presso il Centro Studi ed Esperienze del Ministero degli Interni
delle Capannelle (Roma) ed è stato verificato che il cavo si comporta come un elemento
strutturale della costruzione (REI 90).
Abbiamo quindi tutta una serie di esempi di come il cavo MICO sia stato provato nelle
condizioni più diverse e sfavorevoli ottenendo sempre brillanti risultati grazie alla sua
struttura, dunque le prestazioni non dovrebbero essere messe in discussione, ma quello
che vorremmo porre particolarmente in rilievo è il fatto che il cavo MICO offre una
soluzione completa già pronta per l’installazione in tutti quei casi dove sia necessaria la
posa a vista: si può dire, infatti, che il cavo MICO è una conduttura completa più che
un semplice cavo elettrico.
A prima vista quest’affermazione potrebbe sembrare un po' arrischiata, visto il concetto
classico di conduttura: “Insieme costituito da uno o più conduttori elettrici e dagli elementi
che assicurano il loro isolamento, il loro supporto, il loro fissaggio e la loro eventuale
protezione meccanica” (norma CEI 64-8/2 par. 26.1); a pensarci bene però il cavo MICO
posato a vista con le sue graffette in rame racchiude tutte queste caratteristiche nella sua
struttura e inoltre presenta una resistenza al fuoco verificata in molte e diverse
condizioni.
Abbiamo visto che la preoccupazione degli enti normativi in tutto il mondo è di realizzare
una prova che riproduca l’incendio nel modo più affidabile possibile, così da potere avere
una previsione delle prestazioni, vale a dire avere una certa sicurezza che un cavo che
supera la prova assicuri il funzionamento anche nelle condizioni reali.
Nell’attesa che le diverse linee guida dell’evoluzione normativa raggiungano un
compromesso tra le esigenze dei costruttori e quelle della sicurezza, è già disponibile
8
con il cavo MICO una soluzione concreta che offre delle prestazioni del tutto eccezionali
e in anticipo con quelli che potranno essere gli sviluppi futuri.
MICO: IL CAVO A ISOLAMENTO MINERALE
Co nd uttori
in ram e
Iso lante m in erale G uain a in ram e
MgO
(P E )
G uain a sup plem entare
in L S F
I VANTAGGI DEL CAVO AD ISOLAMENTO MINERALE
Grazie al metodo costruttivo del tutto esclusivo il cavo MICO ha alcune proprietà che
rendono questa conduttura una soluzione affidabile nel tempo e con prestazioni uniche
nei diversi ambiti dove è impiegata:
•
•
•
•
•
•
•
non invecchia nel tempo (perché l'isolante non si ossida);
può portare più corrente a parità di sezione (perché non teme la sovratemperatura);
sopporta le correnti di sovraccarico e di cortocircuito senza danneggiarsi (perché non
teme la sovratemperatura);
non propaga la fiamma (perché non brucia);
non propaga l'incendio (perché non brucia);
non produce fumi, gas tossici e corrosivi (perché non brucia);
continua a funzionare durante l'incendio (perché non brucia).
A questi vantaggi di natura termica, derivanti dall'isolante inorganico, vanno aggiunti altri
pregi legati alla geometria del cavo:
•
•
la guaina esterna costituisce il conduttore di protezione (siamo quindi alla presenza di
un cavo con conduttore di protezione concentrico, con tutti i vantaggi relativi);
il conduttore di protezione concentrico avvolge e contorna i conduttori attivi
impedendo qualsiasi manifestazione d'arco all'esterno del cavo stesso, rendendo
inaccessibili i conduttori dall'esterno e proteggendolo dalle ingiurie meccaniche.
Qualsiasi tentativo d’accesso all'interno del cavo da parte di un elemento conduttore si
tramuta in un cortocircuito verso terra, con relativo intervento dei dispositivi di protezione.
La guaina esterna del cavo in rame e l'isolante minerale, fortemente compresso,
costituiscono un insieme resistentissimo alle sollecitazioni meccaniche esterne.
Per convincersene è sufficiente prendere a martellate il cavo e constatare l'integrità della
guaina; tali proprietà meccaniche rendono il cavo MICO "autonomo" nel senso che è
adatto per posa esterna diretta, senza bisogno di tubi protettivi.
La configurazione coassiale del cavo ad isolamento minerale conferisce un ulteriore
vantaggio, in genere poco noto, ma non per questo meno importante.
Nei sistemi TN, vale a dire negli impianti alimentati con una propria cabina di
trasformazione, per un guasto a terra in un punto qualsiasi dell'impianto deve essere
soddisfatta la condizione U0/Zs≥Ia dove U0 è la tensione nominale in c.a. (valore efficace
tra fase e terra), Ia è la corrente che determina l'intervento delle protezioni entro un tempo
di cinque secondi e Zs è l'impedenza dell'anello di guasto, norma CEI 64-8 art. 413.1.3.
9
L'impedenza Zs è composta da una componente resistiva e da una componente reattiva:
quest'ultima è minima per la configurazione coassiale.
Questo significa che con MICO è più facile soddisfare la condizione suddetta, specie
quando il circuito è molto esteso.
Non basta: durante il guasto a terra, la tensione sulla massa è minore che nel cavo
ordinario, proprio perché il conduttore di protezione concentrico presenta una reattanza
minore rispetto al conduttore di fase.
In conclusione, possiamo così riassumere gli ulteriori vantaggi del cavo ad isolamento
minerale:
•
•
•
non può innescare incendi o causare contatti diretti (perché i conduttori sono
schermati rispetto all'ambiente circostante dal conduttore di protezione concentrico);
non necessita di tubo protettivo (perché ha una resistenza meccanica paragonabile a
quella del tubo metallico);
presenta la minima impedenza dell'anello di guasto e la minima tensione di
contatto (perché è un cavo coassiale).
Il piacevole aspetto estetico conferisce al cavo ad isolamento minerale un ulteriore
pregio, comune peraltro a tutti gli oggetti in rame.
Nei luoghi in cui non si possa rompere la muratura per realizzare una conduttura
incassata, ad esempio negli edifici monumentali, il cavo con guaina in rame rappresenta
la soluzione ideale, mentre un tubo in acciaio zincato o una canaletta metallica o in PVC
sarebbe esteticamente inaccettabile.
PROCESSO PRODUTTIVO
E' interessante richiamare sommariamente il metodo costruttivo del cavo MICO per dare
agli utilizzatori la possibilità di apprezzare in modo più chiaro le proprietà dei materiali
componenti, che conferiscono caratteristiche diverse rispetto ai cavi con isolamento
tradizionale.
Per quanto riguarda i materiali metallici vengono usati per l'assemblaggio di partenza tubi
di rame di grande diametro, continui e senza saldature, ed una o più barre di rame, che
hanno tra di loro le stesse proporzioni relative che avranno successivamente nel cavo
finito.
La polvere di ossido di magnesio, dopo un complesso trattamento preliminare, è
compressa in modo da formare piccoli cilindri, forati longitudinalmente per permettere
l'inserimento del numero desiderato di conduttori.
Questo sistema costruttivo assicura un alto grado di accuratezza ed uniformità dello
spessore di isolante tra i conduttori e la guaina esterna e tra i conduttori stessi.
Dopo l'assiematura dei suddetti componenti il tubo viene trafilato in successivi stadi con
le necessarie ricotture intermedie fino ad ottenere il cavo nelle dimensioni designate dalla
norma costruttiva.
Dopo l'avvolgimento del cavo in matassa, l'ultima operazione è una ricottura per
normalizzare le tensioni interne ed assicurare le più opportune ed uniformi caratteristiche
di maneggevolezza.
10
PARTE PRIMA
CARATTERISTICHE DIMENSIONALI
ED ELETTRICHE
11
12
CARATTERISTICHE GENERALI
MICO è costituito da:
•
•
•
guaina esterna, continua e senza saldature, realizzata con tubo in rame DHP
(Deoxidised High Phosphorus) con punto di fusione pari a 1083 °C;
isolante in Ossido di Magnesio (MgO) fortemente compresso, con punto di fusione
pari a 2800 °C;
conduttori ricotti in filo di rame elettrolitico ETP (Electrolytic Tough Pitch) 99,9 con
punto di fusione pari a 1083 °C.
C o n du tto ri
in ram e
Iso lante m in erale G u ain a in ram e
MgO
(PE )
G u ain a su p p lem entare
in L SF
I cavi energia ad isolamento minerale costruiti da KME ITALY vengono forniti, a richiesta,
anche con un rivestimento supplementare conforme alla norma CEI 20-22 in LSF (a base
poliolefinica) a bassa emissione di fumi opachi e gas cianoalogenidrici conformemente
alle norme CEI 20-37/2 e 20-37/4 (vedi certificati IMQ allegati).
Tale rivestimento può essere necessario in uno dei seguenti casi:
•
•
•
•
•
per garantire la protezione della guaina di rame in ambienti corrosivi;
qualora la guaina di rame del cavo sia utilizzata come conduttore PEN;
per facilitare il riconoscimento del circuito per mezzo del colore;
per ragioni estetiche (in ambienti dove esistano particolari esigenze);
quando i cavi devono essere interrati o posati direttamente sotto intonaco.
RISPONDENZA ALLE NORME COSTRUTTIVE
I cavi ad isolamento minerale costruiti da KME ITALY sono conformi alle seguenti norme
costruttive:
•
•
•
ITALIA
INGHILTERRA
GERMANIA
CEI 20-39/1 - 1995 / certificazione IMQ (vedi allegati);
BS 6207 - 1995 / certificazione BASEC;
DIN VDE 0284-1 - 1995
/ certificazione VDE.
Le tabelle che seguono e i certificati IMQ allegati fanno riferimento alle suddette norme
che recepiscono, a livello nazionale, il documento armonizzato CENELEC HD 586.1
S1/1994; tali norme prevedono, tra le varie prove di tipo, la conformità alla norma CEI 2036 (IEC 331).
Pertanto MICO è classificato "resistente al fuoco”.
Le procedure di accertamento della qualità della produzione sono conformi a quanto
richiesto dalle norme UNI EN ISO 9000 e UNI EN ISO 9002 (vedi allegati).
Il cavo a isolamento minerale di nostra produzione è conforme, per quanto riguarda i
requisiti essenziali per la sicurezza, a quanto prescritto dalla direttiva “Bassa Tensione”
13
n° 72/23/EEC modificata con la n° 90/683/EEC. Quindi, a partire dal 1° Gennaio 1997
l’imballo dei cavi riporta il marchio CE come richiesto dalla suddetta direttiva.
CARATTERISTICHE DIMENSIONALI
Diametro esterno nominale della guaina di rame
Tensione
nominale
500 V
750 V
sezione
mm²
1
1,5
2,5
4
1,5
2,5
4
6
10
16
25
35
50
70
95
120
150
185
240
300
400
1 cond.
4,9
5,3
5,9
6,4
7,3
8,3
9,6
10,7
12,1
13,7
15,4
16,8
18,4
20,4
23,3
26,0
30,0
Diametro esterno della guaina di rame (mm) ± 0,05
2 cond. 3 cond. 4 cond. 7 cond. 12 cond. 19 cond.
5,1
5,8
6,3
7,6
5,7
6,4
7,0
8,4
7,3
8,1
9,7
6,6
7,7
7,9
8,3
9,1
10,8
14,1
16,6
8,7
9,3
10,1
12,1
15,6
9,8
10,4
11,4
12,7
10,9
11,5
14,8
12,7
13,6
15,6
17,3
14,7
17,1
18,2
20,1
Diametro nominale dei conduttori
Sez. (mm²)
1
1,5
2,5
4
6
10
16
25
35
Diametro (mm)
1,13
1,38
1,78
2,26
2,76
3,57
4,51
5,64
6,68
Sez. (mm²)
50
70
95
120
150
185
240
300
400
Diametro (mm)
7,98
9,44
11,00
12,36
13,82
15,35
17,48
19,54
22,56
14
Spessore medio della guaina di rame
Tensione
nominale
500 V
750 V
sezione
mm²
1
1,5
2,5
4
1,5
2,5
4
6
10
16
25
35
50
70
95
120
150
185
240
300
400
Spessore medio della guaina di rame (mm) - min. - 10%
1 cond. 2 cond. 3 cond. 4 cond. 7 cond. 12 cond. 19 cond.
0,41
0,45
0,48
0,52
0,43
0,48
0,50
0,54
0,49
0,50
0,54
0,61
0,54
0,65
0,76
0,84
0,41
0,54
0,56
0,59
0,62
0,69
0,81
0,42
0,57
0,59
0,63
0,68
0,45
0,61
0,65
0,68
0,71
0,48
0,71
0,75
0,78
0,50
0,86
0,78
0,82
0,54
0,87
0,93
0,60
0,85
0,64
0,69
0,76
0,80
0,85
0,90
0,94
0,99
1,08
1,17
Spessore nominale dell’isolante (MgO)
Tensione
nominale
500 V
750 V
sezione
mm²
1
1,5
2,5
4
1,5
2,5
4
6
10
16
25
35
50
70
95
120
150
185
240
300
400
1 cond.
1,3
1,3
1,3
1,3
1,3
1,3
1,3
1,3
1,3
1,3
1,3
1,3
1,3
1,4
1,6
1,8
2,1
Spessore nominale dell’isolante (mm) -0,1÷
÷+20%
2 cond. 3 cond. 4 cond. 7 cond. 12 cond. 19 cond.
0,65
0,75
0,75
0,75
0,65
0,75
0,75
0,75
0,75
0,75
0,75
0,65
0,65
1,3
1,3
1,3
1,3
1,3
1,3
1,3
1,3
1,3
1,3
1,3
1,3
1,3
1,3
1,3
1,3
1,3
1,3
1,3
1,3
1,3
1,3
1,3
1,3
1,3
1,3
15
Peso del cavo senza rivestimento supplementare
Tensione
nominale
500 V
750 V
sezione
mm²
1
1,5
2,5
4
1,5
2,5
4
6
10
16
25
35
50
70
95
120
150
185
240
300
400
Peso del cavo senza rivestimento supplementare (kg/m)
1 cond. 2 cond. 3 cond. 4 cond. 7 cond. 12 cond. 19 cond.
0,100
0,128
0,150
0,237
0,120
0,158
0,190
0,285
0,176
0,210
0,265
0,395
0,240
0,409
0,685
0,870
0,093
0,212
0,242
0,298
0,367
0,550
0,835
0,113
0,260
0,311
0,399
0,472
0,141
0,342
0,427
0,507
0,623
0,172
0,582
0,728
0,861
0,235
1,225
0,845
0,980
0,319
1,370
1,752
0,443
1,138
0,573
0,764
1,005
1,270
1,570
1,883
2,315
3,020
3,760
5,006
Peso del cavo con rivestimento supplementare in LSF
Tensione
nominale
500 V
750 V
sezione
mm²
1
1,5
2,5
4
1,5
2,5
4
6
10
16
25
35
50
70
95
120
150
185
240
300
400
Peso del cavo con rivestimento supplementare in LSF (kg/m)
1 cond. 2 cond. 3 cond. 4 cond. 7 cond. 12 cond. 19 cond.
0,121
0,151
0,175
0,272
0,143
0,184
0,218
0,322
0,202
0,243
0,301
0,437
0,274
0,243
0,274
0,333
0,455
0,746
0,968
0,110
0,298
0,352
0,411
0,602
0,927
0,130
0,385
0,444
0,521
0,164
0,556
0,677
0,474
0,198
0,636
0,786
0,923
0,268
1,326
0,356
0,907
1,069
1,895
1,476
0,485
1,238
0,619
0,816
1,063
1,358
1,668
1,990
2,460
3,186
3,936
5,199
16
Lunghezza teorica di fabbricazione
Tensione
nominale
500 V
sezione
mm²
1
1,5
2,5
4
1,5
2,5
4
6
10
16
25
35
50
70
95
120
150
185
240
300
400
750 V
1 cond.
1500
1300
1050
1200
950
730
540
440
350
275
215
185
155
125
98
80
80
Lunghezza teorica di fabbricazione ± 5% (m)
2 cond. 3 cond. 4 cond. 7 cond. 12 cond. 19 cond.
800
1800♦
1500♦
1200♦
600
1400♦
1100♦
900♦
500
1100♦
900♦
700♦
800♦
385
210
150
750
670
560
445
310
175
610
520
420
350
480
370
345
270
280
245
205
145
205
180
135
110
150
♦ Per consegna pronta sono disponibili a magazzino matasse di 100 m.
Diametro interno delle matasse
Tensione
nominale
500 V
750 V
sezione
mm²
1
1,5
2,5
4
1,5
2,5
4
6
10
16
25
35
50
70
95
120
150
185
240
300
400
1 cond.
1150
1150
1150
1150
1150
1150
1150
1450
1450
1450
1450
1450
1450
1450
1450
1450
1450
Diametro interno delle matasse (mm)
2 cond. 3 cond. 4 cond. 7 cond. 12 cond. 19 cond.
1150
1150
1150
1150
1150
1150
1150
1150
1150
1150
1150
1150
1150
1150
1150
1150
1450
1450
1450
1150
1150
1450
1450
1450
1150
1450
1450
1450
1450
1450
1450
1450
1450
1450
1450
1450
1450
1450
1450
17
Spessore del rivestimento supplementare in LSF
Diametro della guaina di rame
da
a (incluso)
mm
mm
7
7
15
15
20
20
-
Minimo
Mm
0,45
0,54
0,75
0,96
Spessore rivestimento
medio
mm
0,65
0,75
1,00
1,25
CARATTERISTICHE ELETTRICHE
Resistenza dei conduttori
Sezione (mm²)
Resistenza
nomin.
a 20 °C
(Ω
Ω /km)
Resistenza max.
a 20 °C
(Ω
Ω /km)
Sezione (mm²)
Resistenza
nomin.
a 20 °C
(Ω
Ω /km)
Resistenza max.
a 20 °C
(Ω
Ω /km)
1
1,5
2,5
4
6
10
16
25
35
17,241
11,494
6,896
4,31
2,835
1,724
1,077
0,690
0,492
18,10
12,10
7,410 4,610
3,080
1,830
1,150
0,727
0,524
50
70
95
120
150
185
240
300
400
0,344
0,246
0,181
0,143
0,115
0,093
0,072
0,057
0,043
0,387
0,268
0,193
0,153
0,124
0,101
0,0775
0,0620
0,0465
Se necessario, il valore della resistenza elettrica, misurato ad una temperatura diversa da 20 °C, può
essere corretto alla temperatura di 20 °C e alla lu nghezza di un km utilizzando la seguente relazione:
R 20 = Rt ⋅
254,5 1000
⋅
234,5 + t L
dove:
t
R20
L
Rt
è la temperatura (°C) del cavo durante la misura de lla resistenza;
è la resistenza elettrica del cavo a 20 °C ( Ω/km);
è la lunghezza del cavo (m);
è la resistenza del cavo (Ω/km) misurata alla temperatura t.
18
Resistenza nominale della guaina di rame
Tensione
nominale
500 V
750 V
sezione
mm²
1
1,5
2,5
4
1,5
2,5
4
6
10
16
25
35
50
70
95
120
150
185
240
300
400
1 cond.
2,981
2,677
2,238
1,931
1,614
1,310
1,016
0,852
0,697
0,558
0,470
0,405
0,348
0,300
0,248
0,204
0,163
Resistenza nominale della guaina (Ω
Ω /km)
2 cond. 3 cond. 4 cond. 7 cond. 12 cond. 19 cond.
2,855
2,279
1,964
1,491
2,422
1,931
1,689
1,293
1,833
1,614
1,344
0,990
1,419
1,093
0,832
0,541
0,414
1,381
1,266
0,934
0,697
0,458
1,184
1,068
0,892
0,753
0,979
0,824
0,746
0,645
0,645
0,569
0,502
0,505
0,453
0,388
0,308
0,397
0,364
Sezione nominale della guaina di rame
Tensione
nominale
500 V
750 V
sezione
mm²
1
1,5
2,5
4
1,5
2,5
4
6
10
16
25
35
50
70
95
120
150
185
240
300
400
1 cond.
5,78
6,44
7,70
8,93
10,68
13,16
16,96
20,23
24,73
30,89
36,69
42,59
49,48
57,47
69,39
84,55
105,97
Sezione nominale della guaina (mm²)
2 cond. 3 cond. 4 cond. 7 cond. 12 cond. 19 cond.
6,04
7,56
8,77
11,56
7,12
8,92
10,21
13,33
10,68
12,82
17,42
9,40
12,14
20,73
31,85
41,59
12,49
13,62
15,77
24,73
37,64
14,56
16,14
18,46
17,61
19,34
22,90
20,93
23,11
26,74
26,74
30,28
34,36
44,42
34,11
38,07
47,37
56,01
43,39
19
Resistenza massima della guaina di rame
Tensione
nominale
500 V
750 V
sezione
mm²
1
1,5
2,5
4
1,5
2,5
4
6
10
16
25
35
50
70
95
120
150
185
240
300
400
1 cond.
4,130
3,710
3,090
2,670
2,230
1,810
1,400
1,170
0,959
0,767
0,646
0,556
0,479
0,412
0,341
0,280
0,223
Resistenza massima della guaina (Ω
Ω /km)
2 cond. 3 cond. 4 cond. 7 cond. 12 cond. 19 cond.
3,950
3,150
2,710
2,060
3,350
2,67
2,330
1,780
2,530
2,230
1,850
1,360
1,960
1,510
1,150
0,744
0,570
1,900
1,750
1,290
0,959
0,630
1,630
1,470
1,230
1,040
1,350
1,130
1,030
0,887
0,887
0,783
0,690
0,695
0,622
0,533
0,423
0,546
0,500
Sezione minima della guaina di rame
Tensione
nominale
500 V
750 V
sezione
mm²
1
1,5
2,5
4
1,5
2,5
4
6
10
16
25
35
50
70
95
120
150
185
240
300
400
1 cond.
4,170
4,640
5,580
6,450
7,730
9,520
12,320
14,730
17,980
22,480
26,680
31,000
35,990
41,850
50,560
61,570
77,310
Sezione minima della guaina (mm²)
2 cond. 3 cond. 4 cond. 7 cond. 12 cond. 19 cond.
4,360
5,470
6,360
8,370
5,140
6,450
7,400
9,680
7,730
9,320
12,670
6,810
8,790
14,990
23,170
30,240
9,070
9,850
11,420
17,980
27,360
10,580
11,730
13,360
12,770
14,010
16,570
15,250
16,740
19,430
19,430
22,020
24,980
32,340
24,810
27,720
34,480
40,760
31,570
20
Cavi multipolari serie L (500 V): resistenza, reattanza e impedenza
Tipo
Resistenza R
Reattanza X)
Impedenza Z
(Ω
Ω /km)
Ω /km
(Ω
Ω /km)
cavo
30 °C
70 °C
105 °C
30 °C
70 °C
105 °C
2L1
18,811
21,656
24,145
0,088
18,811
21,656
24,145
2L1,5
12,575
14,477
16,141
0,083
12,576
14,477
16,141
2L2,5
7,701
8,866
9,885
0,079
7,702
8,866
9,885
2L4
4,479
5,157
5,749
0,075
4,480
5,157
5,749
3L1
18,811
21,656
24,145
0,091
18,811
21,656
24,145
3L1,5
12,575
14,477
16,141
0,086
12,576
14,477
16,141
3L2,5
7,701
8,866
9,885
0,079
7,702
8,866
9,885
I valori sopra indicati sono validi anche per i cavi tripolari, quadripolari e a sette conduttori.
Cavi bipolari serie H (750 V): resistenza, reattanza e impedenza
Tipo
Resistenza R
Reattanza X
Impedenza Z
(Ω
Ω /km)
(Ω
Ω /km)
(Ω
Ω /km)
cavo
30 °C
70 °C
105 °C
30 °C
70 °C
105 °C
2H1,5
12,575
14,477
16,141
0,101
12,576
14,478
16,142
2H2,5
7,701
8,886
9,885
0,094
7,702
8,866
9,885
2H4
4,791
5,516
6,150
0,088
4,792
5,516
6,150
2H6
3,200
3,685
4,109
0,083
3,201
3,686
4,110
2H10
1,902
2,190
2,441
0,079
1,904
2,191
2,442
2H16
1,195
1,376
1,534
0,075
1,198
1,378
1,536
2H25
0,756
0,870
0,970
0,073
0,759
0,873
0,973
I valori sopra indicati sono validi anche per tutte le altre formazioni di cavo multipolare
(tripolari, quadripolari, sette, dodici e diciannove conduttori).
Cavi unipolari posati a trifoglio: resistenza, reattanza e impedenza
Tipo
cavo
1H1,5
1H2,5
1H4
1H6
1H10
1H16
1H25
1H35
1H50
1H70
1H95
1H120
1H150
1H185
1H240
1H300
1H400
Resistenza R
(Ω
Ω /km)
30 °C
70 °C
12,576
14,478
7,702
8,866
4,792
5,516
3,202
3,686
1,903
2,190
1,196
1,377
0,757
0,871
0,546
0,628
0,404
0,465
0,281
0,323
0,204
0,234
0,163
0,186
0,133
0,152
0,109
0,123
0,086
0,096
0,076
0,084
0,075
0,063
Reattanza X
(Ω
Ω /km)
105 °C
16,142
9,885
6,15
4,109
2,442
1,535
0,971
0,700
0,518
0,360
0,260
0,207
0,169
0,137
0,106
0,092
0,069
0,139
0,128
0,120
0,112
0,104
0,098
0,093
0,089
0,085
0,083
0,080
0,078
0,077
0,076
0,076
0,075
0,075
21
30 °C
12,577
7,703
4,793
3,204
1,906
1,200
0,763
0,554
0,413
0,293
0,219
0,180
0,154
0,133
0,115
0,107
0,095
Impedenza Z
(Ω
Ω /km)
70 °C
14,478
8,867
5,518
3,687
2,193
1,380
0,876
0,635
0,473
0,333
0,247
0,202
0,170
0,145
0,123
0,113
0,099
105 °C
16,142
9,886
8,650
4,111
2,444
1,538
0,975
0,706
0,525
0,369
0,272
0,221
0,185
0,157
0,131
0,119
0,103
Cavi unipolari posati in piano accostati:
resistenza e reattanza
Tipo
cavo
1H1,5
1H2,5
1H4
1H6
1H10
1H16
1H25
1H35
1H50
1H70
1H95
1H120
1H150
1H185
1H240
1H300
1H400
R
12,61
7,740
4,831
3,241
1,942
1,236
0,797
0,587
0,446
0,323
0,246
0,206
0,177
0,154
0,132
0,122
0,104
30 °C
S
12,57
7,702
4,792
3,202
1,903
1,196
0,757
0,546
0,404
0,280
0,203
0,161
0,132
0,107
0,083
0,073
0,054
T
12,53
7,665
4,755
3,166
1,867
1,161
0,722
0,512
0,371
0,249
0,172
0,132
0,104
0,083
0,063
0,056
0,038
Resistenza R (Ω/km)
70 °C
R
S
T
14,51 14,47 14,44
8,905 8,866 8,829
5,555 5,516 5,480
3,725 3,686 3,649
2,229 2,190 2,154
1,416 1,377 1,341
0,911 0,871 0,836
0,669 0,628 0,594
0,506 0,464 0,431
0,364 0,322 0,290
0,276 0,233 0,201
0,229 0,185 0,155
0,195 0,151 0,122
0,168 0,122 0,096
0,142 0,095 0,072
0,130 0,082 0,062
0,110 0,061 0,042
R
16,18
9,924
6,189
4,148
2,481
1,574
1,011
0,74
0,558
0,401
0,302
0,249
0,212
0,181
0,152
0,137
0,115
105 °C
S
16,14
9,885
6,150
4,109
2,442
1,535
0,971
0,700
0,517
0,359
0,259
0,206
0,168
0,135
0,104
0,090
0,067
T
16,10
9,848
6,113
4,073
2,406
1,499
0,935
0,665
0,483
0,326
0,227
0,175
0,138
0,108
0,081
0,068
0,046
Reattanza X
(Ω
Ω /km)
R
S
T
0,160 0,139 0,161
0,149 0,128 0,150
0,140 0,120 0,142
0,132 0,112 0,135
0,124 0,104 0,127
0,117 0,098 0,121
0,112 0,093 0,117
0,107 0,089 0,113
0,103 0,085 0,110
0,099 0,083 0,108
0,096 0,080 0,106
0,093 0,078 0,105
0,090 0,077 0,104
0,086 0,077 0,104
0,082 0,077 0,104
0,078 0,076 0,103
0,077 0,076 0,103
Cavi unipolari posati in piano distanziati di un diametro:
resistenza e reattanza
Tipo
cavo
1H1,5
1H2,5
1H4
1H6
1H10
1H16
1H25
1H35
1H50
1H70
1H95
1H120
1H150
1H185
1H240
1H300
1H400
R
12,61
7,743
4,833
3,244
1,946
1,24
0,803
0,593
0,453
0,332
0,257
0,217
0,190
0,169
0,148
0,139
0,120
30 °C
S
12,57
7,703
4,793
3,203
1,905
1,199
0,760
0,550
0,409
0,287
0,210
0,170
0,142
0,120
0,100
0,093
0,075
T
12,54
7,767
4,728
3,169
1,870
1,165
0,728
0,519
0,379
0,259
0,185
0,147
0,121
0,105
0,141
0,085
0,069
Resistenza R (Ω
Ω /km)
70 °C
R
S
T
14,52 14,48 14,44
8,907 8,867 8,831
5,557 5,518 5,482
3,727 3,687 3,652
2,232 2,192 2,157
1,420 1,379 1,345
0,916 0,874 0,841
0,674 0,632 0,600
0,512 0,469 0,438
0,372 0,328 0,299
0,285 0,239 0,212
0,239 0,193 0,168
0,207 0,160 0,137
0,182 0,134 0,116
0,158 0,110 0,097
0,147 0,099 0,088
0,126 0,079 0,071
22
R
16,18
9,925
6,191
4,150
2,484
1,578
1,015
0,745
0,564
0,408
0,310
0,259
0,222
0,194
0,167
0,154
0,131
105 °C
S
16,14
9,886
6,151
4,111
2,443
1,537
0,973
0,703
0,521
0,364
0,265
0,213
0,176
0,146
0,118
0,105
0,83
T
16,10
9,850
6,115
4,075
2,408
1,502
0,940
0,671
0,490
0,334
0,237
0,186
0,151
0,126
0,103
0,092
0,073
Reattanza X
(Ω
Ω /km)
R
S
T
0,203 0,182 0,205
0,192 0,171 0,194
0,183 0,163 0,186
0,175 0,156 0,179
0,167 0,148 0,171
0,160 0,141 0,165
0,154 0,136 0,161
0,150 0,132 0,157
0,145 0,129 0,154
0,140 0,126 0,152
0,136 0,123 0,150
0,133 0,121 0,149
0,129 0,120 0,147
0,123 0,199 0,147
0,116 0,117 0,145
0,112 0,115 0,143
0,108 0,115 0,142
Cadute di tensione cavi unipolari posati a trifoglio
Tipo
cavo
1H1,5
1H2,5
1H4
1H6
1H10
1H16
1H25
1H35
1H50
1H70
1H95
1H120
1H150
1H185
1H240
1H300
1H400
Caduta di tensione (mV/Am)
30 °C
21,780
13,340
8,300
5,550
3,300
2,070
1,310
0,950
0,700
0,490
0,350
0,280
0,230
0,190
0,150
0,130
0,099
cos ϕ = 1
70 °C
25,080
15,360
9,550
6,380
3,790
2,380
1,510
1,090
0,810
0,560
0,400
0,320
0,260
0,210
0,210
0,150
0,110
105 °C
27,960
17,120
10,650
7,120
4,230
2,660
1,680
1,210
0,900
0,620
0,450
0,360
0,290
0,240
0,180
0,160
0,120
30 °C
17,570
10,800
6,760
4,550
2,740
1,760
1,150
0,850
0,650
0,480
0,370
0,310
0,260
0,230
0,200
0,180
0,160
cos ϕ = 0,8
70 °C
20,210
12,420
7,770
5,220
3,140
2,010
1,300
0,960
0,730
0,530
0,410
0,340
0,280
0,250
0,250
0,190
0,170
105 °C
22,510
13,830
8,650
5,810
3,490
2,230
1,440
1,060
0,810
0,580
0,440
0,370
0,310
0,270
0,230
0,210
0,170
Cadute di tensione cavi unipolari posati in piano accostati
Tipo
cavo
1H1,5
1H2,5
1H4
1H6
1H10
1H16
1H25
1H35
1H50
1H70
1H95
1H120
1H150
1H185
1H240
1H300
1H400
Caduta di tensione (mV/Am)
30 °C
21,780
13,340
8,300
5,550
3,300
2,070
1,310
0,950
0,700
0,490
0,350
0,280
0,230
0,190
0,150
0,130
0,099
cos ϕ = 1
70 °C
25,080
15,360
9,550
6,380
3,790
2,380
1,510
1,090
0,810
0,560
0,400
0,320
0,260
0,210
0,210
0,150
0,110
105 °C
27,960
17,120
10,650
7,120
4,230
2,660
1,680
1,210
0,900
0,620
0,450
0,360
0,290
0,240
0,180
0,160
0,120
30 °C
17,570
10,800
6,760
4,550
2,740
1,760
1,150
0,850
0,650
0,480
0,370
0,310
0,260
0,230
0,200
0,180
0,160
23
cos ϕ = 0,8
70 °C
20,210
12,420
7,770
5,220
3,140
2,010
1,300
0,960
0,730
0,530
0,410
0,340
0,280
0,250
0,250
0,190
0,170
105 °C
22,510
13,830
8,650
5,810
3,490
2,230
1,440
1,060
0,810
0,580
0,440
0,370
0,310
0,270
0,230
0,210
0,170
Cadute di tensione cavi unipolari posati in piano distanziati di un diametro
Tipo
cavo
1H1,5
1H2,5
1H4
1H6
1H10
1H16
1H25
1H35
1H50
1H70
1H95
1H120
1H150
1H185
1H240
1H300
1H400
Caduta di tensione (mV/Am)
30 °C
21,790
13,340
8,300
5,550
3,300
2,060
1,320
0,960
0,720
0,510
0,380
0,310
0,260
0,230
0,200
0,180
0,150
cos ϕ = 1
70 °C
25,080
15,360
9,560
6,390
3,800
2,390
1,520
1,100
0,820
0,580
0,430
0,350
0,290
0,250
0,210
0,190
0,160
105 °C
27,960
17,130
10,660
7,120
4,240
2,670
1,690
1,220
0,910
0,640
0,470
0,380
0,320
0,270
0,220
0,200
0,170
30 °C
17,630
10,870
6,830
4,620
2,810
1,830
1,210
0,920
0,720
0,550
0,440
0,380
0,340
0,310
0,280
0,270
0,240
cos ϕ = 0,8
70 °C
20,270
12,480
7,830
5,290
3,210
2,080
1,370
1,030
0,800
0,610
0,480
0,420
0,370
0,330
0,300
0,280
0,250
105 °C
22,570
13,890
8,710
5,870
3,560
2,290
1,510
1,130
0,880
0,660
0,520
0,440
0,390
0,350
0,310
0,290
0,260
Cadute di tensione cavi multipolari serie L (500 V)
Tipo
cavo
2L1
2L1,5
2L2,5
2L4
3L1
3L1,5
3L2,5
Caduta di tensione (mV/Am)
30 °C
37,620
25,150
15,400
8,960
32,580
21,780
13,340
cos ϕ = 1
70 °C
43,310
28,950
17,730
10,310
37,51
25,080
15,360
105 °C
48,290
32,280
19,770
11,500
41,820
27,960
17,120
30 °C
30,200
20,220
12,420
7,260
26,160
17,510
10,750
cos ϕ = 0,8
70 °C
34,760
23,260
14,280
8,340
30,100
20,150
12,370
105 °C
38,740
25,930
15,910
9,290
33,550
22,460
13,780
I valori sopra indicati sono validi anche per i cavi quadripolari e a sette conduttori.
Cadute di tensione cavi bipolari serie H (750 V)
Tipo
cavo
2H1,5
2H2,5
2H4
2H6
2H10
2H16
2H25
Caduta di tensione (mV/Am)
30 °C
25,150
15,400
9,580
6,401
3,800
2,390
1,510
cos ϕ = 1
70 °C
28,950
17,730
11,030
7,370
4,380
2,750
1,740
105 °C
32,280
19,770
12,300
8,220
4,880
3,070
1,940
30 °C
20,240
12,430
7,770
5,220
3,140
2,000
1,300
cos ϕ = 0,8
70 °C
23,280
14,300
8,930
6,000
3,600
2,290
1,480
105 °C
25,950
15,930
9,940
6,670
4,000
2,540
1,640
I valori sopra indicati sono validi anche per tutte le altre formazioni di cavo multipolare
(tripolari, quadripolari, sette, dodici e diciannove conduttori).
24
CARATTERISTICHE DELL'ISOLANTE
Conduttività termica
Come noto, un isolante elettrico è anche un isolante termico; nei cavi ordinari, pertanto,
l'isolante elettrico ostacola la diffusione del calore verso l'esterno e il cavo assume quindi,
a parità di corrente trasportata, una temperatura maggiore nei confronti di un cavo con
l'isolante minerale.
Infatti, l'ossido di magnesio fa eccezione a questa regola generale: è un ottimo isolante
elettrico e un buon conduttore termico; queste due caratteristiche permettono di isolare
elettricamente i conduttori e di trasmettere facilmente all'esterno il calore prodotto per
effetto Joule.
La conduttività termica dell’ossido di magnesio aumenta con la sua densità, risultante dal
grado di compressione; il processo costruttivo di KME ITALY dà luogo ad una densità
pari a 2,0 g/cm³ a cui corrisponde una conduttività termica di 2,36 W/m °C.
Rigidità dielettrica
La rigidità dielettrica dell'isolante decresce con l'incremento della temperatura come
mostra il diagramma seguente; questa diminuzione è relativamente trascurabile a
temperature inferiori a 1000 °C.
V
mm
4000
3000
2000
1000
400
600
800
1000
1200
°C
Resistenza all’umidità
L'ossido di magnesio, utilizzato nel cavo MICO come isolante elettrico, è igroscopico e
la presenza dell'umidità riduce il valore della resistenza d’isolamento; questa, misurata
con un megaohmetro a 500 V deve essere superiore a 100 MΩ.
In ogni caso, se un’estremità del cavo viene lasciata aperta, l'umidità penetra verso
l'interno solo per alcuni centimetri; il diagramma seguente mostra la profondità di
penetrazione dell'umidità in funzione del tempo di esposizione all'atmosfera di un cavo
con estremità non sigillate.
25
cm
25
20
15
10
5
0
1
2
3
4
5
6
mesi
L'umidità può essere pertanto facilmente rimossa o procedendo al taglio di circa 0,1 m di
cavo da ogni estremità senza effettuare alcun riscaldamento o riscaldando con un phon
industriale il cavo, in modo tale da spingere l'umidità stessa verso le estremità libere.
Per ovviare all'assorbimento di umidità, sia le matasse di cavo spedite sia quelle in
magazzino sono sigillate provvisoriamente e le estremità di ciascuna tratta di cavo messa
in opera devono essere protette da appositi terminali.
LIMITI DI TEMPERATURA
L'isolamento in ossido di magnesio è stabile e non subisce alcun invecchiamento con
l'aumentare della temperatura fino al punto di fusione di 2800 °C; pertanto la temperatura
limite teorica del cavo MICO è definita dal punto di fusione del rame (guaina esterna e
conduttori): 1083 °C.
Fino a questa temperatura i cavi sono completamente ininfiammabili e non sviluppano
alcun tipo di gas sia tossici che corrosivi o opachi; si noti che difficilmente in un incendio
si raggiungono temperature superiori a 1000 °C.
E' però consigliabile non utilizzare i cavi ad isolamento minerale in ambienti dove la
temperatura, in esercizio continuo, supera il valore di 250 °C.
Infatti, oltre tale valore di temperatura l'ossidazione superficiale della guaina assume
valori tali da ridurne celermente lo spessore; la tabella seguente indica la riduzione
teorica dello spessore della guaina in funzione sia del tempo sia della temperatura.
Diminuzione dello spessore
di guaina (µ
µm)
25,4
50,8
127,0
254,0
250 °C
anni
2,57
10,30
64,30
257,00
400 °C
anni
0,0583
0,2330
1,4600
5,8300
800 °C
ore
0,259
1,040
6,480
25,900
In funzione dei valori suddetti si può ricavare, in linea di massima, il tempo entro il quale
lo spessore della guaina di rame assume un valore inferiore del 10 % rispetto al suo
valore nominale.
26
COMPORTAMENTO DEL CAVO AD ISOLAMENTO MINERALE IN
CONDIZIONI DI CORTOCIRCUITO
I cavi elettrici in condizione di cortocircuito sono soggetti a inconvenienti di carattere
meccanico (dovuti alle forze elettrodinamiche che si sviluppano tra i conduttori) e di
carattere termico (eccessivo riscaldamento); le forze elettrodinamiche generate da un
cortocircuito non danneggiano i cavi multipolari che sono per loro natura abbastanza
robusti; viceversa i cavi unipolari affiancati uno all'altro su passerella, possono essere
soggetti a violenti spostamenti e subire o causare danni.
In questo caso è buona norma fissare i cavi al loro piano d’appoggio mediante staffe
collocate a brevi intervalli (dell'ordine di un metro).
Un conduttore elettrico deve resistere anche agli inconvenienti di carattere termico; le
sue dimensioni (sezione) devono essere scelte in modo tale che il cavo possa essere
percorso da una corrente di cortocircuito " I " per un tempo " t ", entro il quale devono
intervenire le protezioni e non superiore a 5 s, senza che la temperatura oltrepassi un
determinato limite (CEI 64-8/434.3.2); il valore di tale corrente può essere determinato
con la seguente relazione:
I = S⋅ K ⋅
1
t
dove:
S
= sezione del conduttore (mm²);
K
= fattore il cui valore dipende dal materiale del conduttore
di protezione, dell'isolante e di altre parti e dalle temperature
iniziali e finali; tale fattore è determinato con la relazione seguente
(CEI 64-8 appendice B al capitolo 54):
K=
Q C ⋅ (B + 20)
ρ 20
 ϑ − ϑ0 

⋅ ln 1 + f
B + ϑ0 

dove:
QC
= capacità termica per unità di volume del materiale conduttore
(J/°C mm³);
B
= inverso del coefficiente di temperatura della resistività a 0 °C per il
conduttore (°C);
ρ20
= resistività del materiale conduttore a 20 °C;
θ0
= temperatura iniziale del conduttore (°C);
θf
= temperatura finale del conduttore (°C).
Ovviamente “ln” è la funzione logaritmo naturale.
I valori di B, QC e ρ20 possono essere desunti dalla tabella seguente:
27
Materiale
Rame
Alluminio
Piombo
Acciaio
B
235
228
230
202
ρ20
-6
17,241 * 10
-6
28,264 * 10
-6
214,000 * 10
-6
138,000 * 10
Qc
-3
3,45 * 10
-3
2,50 * 10
-3
1,45 * 10
-3
3,80 * 10
La norma CEI 64-8 art. 434.3.2 prevede, per i conduttori in rame, i seguenti valori di K
con le relative temperature massime ammesse durante il servizio ordinario e durante il
cortocircuito, in funzione della natura dell'isolante:
Tipo conduttori
In rame isolati in PVC
MICO con guaina esterna in LSF e a portata di mano
In rame isolati con gomma ordinaria
In rame isolati con gomma butilica
MICO nudo e a portata di mano
In rame isolati con EPR e XLPE
MICO nudo e non a portata di mano
K
Servizio
ordinario
(°C)
Corto
Circuito
(°C)
115
115
135
135
135
143
200
70
70
60
85
70
90
105
160
160
200
220
200
250
500
Pertanto il valore della sezione minima di un cavo, in relazione alla corrente di
cortocircuito e al tempo d’intervento delle protezioni è espresso dalla seguente relazione:
S=
I⋅ t
K
Le tabelle seguenti indicano il valore della sezione minima da impiegare utilizzando un
cavo a isolamento minerale nudo e non a portata di mano e i valori corrispondenti di
sezioni per altri tipi di cavo in relazione a due diversi tempi d’intervento delle protezioni.
Durata del corto circuito = 0,01 s
Isolante
Minerale (k=200)
EPR (k=143)
Gomma butilica
(k=135)
PVC (k=115)
Sezione minima (mm²) per una corrente di cortocircuito (kA) pari a
5
2,5
4
4
6
10
6
10
10
10
15
10
16
16
16
25
16
25
25
25
35
25
25
35
35
Durata del corto circuito = 1 s
Isolante
Minerale (k=200)
EPR (k=143)
Gomma butilica
(k=135)
PVC (k=115)
Sezione minima (mm²) per una corrente di cortocircuito (kA) pari a
5
25
35
50
50
10
50
70
95
95
15
95
120
120
150
25
150
185
185
240
35
185
300
300
400
Le tabelle mostrano come l'impiego del cavo MICO nei confronti delle sollecitazioni
termiche dovute al cortocircuito, offra la possibilità di impiegare conduttori con sezione in
28
rame notevolmente inferiore rispetto alle altre soluzioni; il diagramma seguente permette
di determinare rapidamente, in base al valore della corrente di cortocircuito e alla sua
durata, la sezione minima di cavo ammessa.
(1)
kA
(2)
kA
(3)
kA
(4)
kA
480
540
572
800
57
67
71
100
5,8
6,8
7,2
10
400
mm
300
240
"
185
150
120
95
70
"
50
"
35
"
25
"
16
"
10
"
2
"
"
"
"
"
1
0,01
0,05
0,1
0,5
1 tempo (s)
(1) k = 115 per i conduttori in rame isolati in PVC e i cavi ad isolamento minerale con
guaina esterna in LSF o nudo e a portata di mano;
(2) k = 135 per i conduttori in rame isolati in gomma ordinaria o butilica e i cavi ad
isolamento minerale con guaina esterna in rame nudo e a portata di mano;
(3) k = 143 per i conduttori in rame isolati con gomma etilenpropilenica o propilene
reticolato;
(4) k = 200 per i cavi ad isolamento minerale con guaina esterna in rame nudo e non a
portata di mano.
29
CAVO AD ISOLAMENTO MINERALE “TWISTATO”
Con la medesima tecnologia costruttiva è possibile disporre di una versione twistata di
cavo MICO tipo 2T1,5 con rivestimento supplementare in LSF di colore rosso a bassa
emissione di fumi e gas (CEI 20-37/2 e CEI 20-37/4).
Conduttori
in rame
Isolante minerale
MgO
Guaina in rame
(PE)
Guaina supplementare
in LSF
Il suddetto viene costruito, terminato e installato come tutti gli altri cavi ad isolamento
minerale; infatti, le sue caratteristiche dimensionali ed elettriche, nonché terminazioni e
altri accessori sono quelli indicati nelle pagine precedenti per il cavo 2L1,5.
In virtù di quanto sopra e per il fatto di avere una guaina esterna in rame, che costituisce
un ottimo schermo elettrostatico avente una bassa impedenza, il cavo MICO twistato
riduce notevolmente le interferenze elettromagnetiche e il deterioramento del segnale nei
moderni sistemi di gestione integrata della sicurezza
Campi magnetici esterni
Scariche elettrostatiche
quali ad esempio:
•
•
•
•
sistemi di rilevazione incendi;
sistemi telefonici di sicurezza;
sistemi di trasmissione dati;
ecc. ....
Come gli altri cavi a isolamento minerale, il cavo twistato ha la caratteristica peculiare di
mantenere il segnale trasportato anche in condizioni ostili come nel caso di un incendio
in concomitanza di sollecitazioni meccaniche e spruzzi d’acqua.
Il cavo 2T1,5/LSF (colore rosso) viene fornito in matasse standard di lunghezza 100 m o
multipli.
A richiesta è disponibile anche il tipo 2T1/LSF e 2T2,5/LSF.
30
PORTATE DI CORRENTE
I valori delle portate dei cavi ad isolamento minerale sono indicati nella Norma CEI UNEL 35024/2-1997, basata sul Rapporto CENELEC R064001(1991); tale norma si
applica a installazioni elettriche fisse le cui tipologie sono descritte nella Norma CEI 64-8
parte 5.
La portata Iz (A) di un cavo ad isolamento minerale, in una determinata condizione di
installazione, si ricava con la seguente relazione:
IZ = I0 x k 1 x k 2
dove:
I0 = portata in aria a 30 °C relativa al metodo di ins tallazione previsto, ricavata dalle
tabelle I e II;
k1 = fattore di correzione per temperature ambiente diverse da 30 °C (tabella III);
k2 = fattore di correzione per più circuiti installati in fascio o strato (tabella IV - V o VI).
Le definizioni di fascio e di strato sono le seguenti:
Strato: insieme di più circuiti realizzati con cavi installati affiancati, distanziati o no,
disposti in orizzontale o in verticale; i cavi su strato sono installati su muro,
passerella, soffitto, pavimento o su scala portacavi.
NOTE
più strati sovrapposti su un unico supporto (es. passerella) sono da considerare un
fascio;
due cavi unipolari, appartenenti a circuiti diversi, sono distanziati quando la distanza
tra loro supera due volte il diametro esterno del cavo di sezione superiore;
due cavi multipolari sono distanziati quando la distanza tra loro supera il diametro
esterno.
Fascio: insieme di più circuiti realizzati con cavi non distanziati e non installati in strato.
NOTA
- Si precisa che la massima temperatura citata nelle rispettive tabelle è riferita alla
guaina metallica anziché ai conduttori. Nel caso di installazioni particolari, la verifica
termica dei cavi può essere eseguita utilizzando il metodo di calcolo descritto nella
norma CEI 20-21, assumendo che i conduttori siano alla stessa temperatura della
guaina metallica.
Il numero di conduttori caricati da prendere in considerazione è quello dei conduttori
“caricati”, cioè percorsi effettivamente da corrente. Per il calcolo della portata, il sistema
trifase è supposto equilibrato.
Le portate indicate nelle tabelle I e II sono stabilite per la massima temperatura di
funzionamento ammissibile, indicate in calce a ciascuna tabella.
I valori delle portate sono basati su una temperatura ambiente di 30 °C.
31
Per altre temperatura ambiente, i valori delle portate devono essere moltiplicati per gli
appropriati fattori di correzione deducibili dalla tabella III.
Quando più circuiti sono installati nelle stesso fascio posti in uno o più strati orizzontali o
verticali distanziati, la portata deve essere moltiplicata per l’apposito fattore di correzione
dato nelle tabelle IV - V o VI della norma CEI UNEL 35024/2-1997.
Quando due o più conduttori sono collegati in parallelo nella stessa fase o polo del
sistema, è necessario prendere in considerazione particolari accorgimenti al fine di
assicurare che la corrente sia equamente divisa tra loro; questi provvedimenti sono
ottemperati se:
a - i conduttori hanno eguale sezione;
b - i conduttori hanno approssimativamente la stessa lunghezza e non hanno derivazioni
intermedie di altri circuiti;
c - i conduttori in parallelo appartengono tutti a cavi multipolari o unipolari trasposti lungo
il percorso.
Per cavi unipolari non trasposti, disposti a trifoglio o in piano, aventi conduttori con
sezione > 50 mm², si devono adottare particolari accorgimenti di installazione
relativamente alla spaziatura delle fasi e la sequenza ottimale delle stesse.
32
Tabella I/1
Cavi a isolamento minerale unipolari H (750 V) nudi esposti al tocco oppure rivestiti in materiale termoplastico
(T massima della guaina metallica 70 °C). Per i cav i nudi occorre moltiplicare per 0,9. Le guaine dei cavi sono
connesse alle estremità.
Tipo
cavo
1H1,5
1H2,5
1H4
1H6
1H10
1H16
1H25
1H35
1H50
1H70
1H95
1H120
1H150
1H185
1H240
Cavi in
aria
libera a
trifoglio
Cavi in aria
libera
in piano a
contatto
Cavi in aria
libera distanziati
su un piano
orizzontale
Cavi in aria
libera distanziati
su un piano
verticale
Cavi in piano in
aria libera,
fissati sulla
parete o soffitto
Cavi a
trifoglio in
aria libera
fissati sulla
parete/soffitto
13-14
15-16 *
3 cavi
(A)
22
30
40
51
69
92
120
147
182
223
267
308
352
399
466
13-14
15-16 *
2 cavi 3 cavi
(A)
(A)
26
26
36
34
45
47
60
57
77
82
102
109
132
142
174
161
198
215
241
264
289
317
364
331
377
416
426
472
496
552
14
15-16 *
2 cavi 3 cavi
(A)
(A)
26
32
43
36
47
56
71
60
95
82
125
109
142
162
197
174
242
215
294
264
317
351
402
364
454
416
507
472
552
565
14
15-16 *
2 cavi 3 cavi
(A)
(A)
28
26
36
37
49
47
62
60
84
82
109
110
142
142
173
174
213
215
264
259
309
317
353
364
400
416
472
446
497
552
11
11A *
2 cavi 3 cavi
(A)
(A)
25
23
31
34
45
41
52
57
77
70
92
102
120
133
147
163
202
181
221
247
264
296
303
340
388
346
392
440
457
514
11
11A *
3 cavi
(A)
21
28
37
48
65
86
112
137
169
207
249
286
327
371
434
Tabella II/1
Cavi a isolamento minerale multipolari H (750 V) e L (500 V) nudi esposti al tocco oppure rivestiti in materiale
termoplastico (T massima della guaina metallica 70 °C). Per i cavi nudi occorre moltiplicare per 0,9.
sezione
Cavo in aria libera, distanziato dalla parete o Cavo in aria libera, fissato sulla parete o soffitto
nomin.
soffitto o su passerella
condutt.
13-14-15-16 *
11-11A *
mm²
2 cavi
3 cavi
2 cavi
3 cavi
serie
(A)
(A)
(A)
(A)
500 V
25
21
23
19
1,5
33
28
31
26
2,5
44
37
40
35
4
750 V
26
22
25
21
1,5
34
28
37
30
2,5
45
37
47
40
4
60
51
57
48
6
77
65
82
69
10
102
86
109
92
16
142
120
133
112
25
* Metodologie di installazione assunte dalla 3ª edizione della norma CEI 64-8/5 tab. 52 C
33
Tabella I/2
Cavi a isolamento minerale unipolari H (450/750 V) nudi non esposti al tocco (T massima della guaina
metallica 105 °C).
Non è necessario il fattore di correzione per raggruppamenti.
Tipo
cavo
1H1,5
1H2,5
1H4
1H6
1H10
1H16
1H25
1H35
1H50
1H70
1H95
1H120
1H150
1H185
1H240
Cavi in
aria
libera a
trifoglio
Cavi in aria
libera in piano a
contatto
Cavi in aria
libera distanziati
su un piano
orizzontale
Cavi in aria
libera distanziati
su un piano
verticale
Cavi in piano in
aria libera,
fissati sulla
parete o soffitto
13-14
15-16 *
3 cavi
(A)
28
38
50
64
87
115
150
184
228
279
335
385
441
500
584
13-14
15-16 *
2 cavi 3 cavi
(A)
(A)
32
33
45
43
56
60
76
71
96
104
127
137
164
179
220
200
247
272
300
333
359
400
460
411
469
526
530
596
617
697
14
15-16 *
2 cavi 3 cavi
(A)
(A)
33
40
54
45
60
70
89
76
120
104
157
137
179
204
248
220
304
272
370
333
400
441
505
460
565
526
629
596
697
704
14
15-16 *
2 cavi 3 cavi
(A)
(A)
35
33
45
47
61
60
78
76
105
104
137
137
178
179
216
220
266
272
333
323
385
400
441
460
498
526
596
557
624
697
11
11A *
2 cavi 3 cavi
(A)
(A)
31
30
41
42
55
53
67
70
96
91
119
127
154
166
187
203
251
230
280
307
334
369
383
424
485
435
492
550
572
643
Cavi a
trifoglio in
aria libera
fissati sulla
parete/soffitto
11
11A *
3 cavi
(A)
26
35
47
59
81
107
140
171
212
260
312
359
410
465
544
Tabella II/2
Cavi a isolamento minerale multipolari H (750 V) e L (500 V) nudi non esposti al tocco (T massima della
guaina metallica 105 °C).
Non è necessario il fattore di correzione per raggruppamenti
sez.
Cavo in aria libera, distanziato dalla parete Cavo in aria libera, fissato sulla parete o soffitto
nomin.
o soffitto o su passerella
condutt.
13-14-15-16 *
11-11A *
mm²
2 cavi
3 cavi
2 cavi
3 cavi
serie
(A)
(A)
(A)
(A)
500 V
31
26
28
24
1,5
41
35
38
33
2,5
54
46
51
44
4
750 V
33
26
32
26
1,5
45
35
42
35
2,5
55
47
60
47
4
76
59
70
59
6
81
104
81
96
10
107
137
107
127
16
179
140
166
140
25
∗
Metodologie di installazione assunte dalla 3ª edizione della norma CEI 64-8/5 tabella 52 C
34
Tabella III
Fattore di correzione k¹ per temperature ambiente diverse da 30 °C
Temperatura
ambiente
Cavo nudo non
esposto al tocco
°C
10
15
20
25
Cavo nudo o ricoperto in
materiale termoplastico
esposto al tocco
70 °C
1,26
1,20
1,14
1,07
35
40
45
50
0,93
0,85
0,76
0,67
0,96
0,92
0,88
0,84
55
60
65
70
0,57
0,45
-
0,80
0,75
0,70
0,65
75
80
85
90
-
0,60
0,54
0,47
0,40
95
-
0,32
35
105 °C
1,14
1,11
1,07
1,04
Tabella IV
Fattori di correzione k2 per circuiti realizzati con cavi installati in fascio o strato
Appendice A
Art.
Condizioni
di posa
non
previste
negli
articoli 23-4-5seguenti e
nelle
tabelle V e
VI
1
11-12-25
2
11A
3
13
4
14-15
16-17
5
N° di circuiti o di cavi multipolari
Disposizione
(cavi a
contatto)
1
2
3
4
5
6
7
8
9
12
16
20
Raggrupp.
a fascio,
annegati
1,00
0,80
0,70
0,65
0,60
0,57
0,54
0,52
0,50
0,45
0,41
0,38
1,00
0,85
0,79
0,75
0,73
0,72
0,72
0,71
0,70
0,95
0,81
0,72
0,68
0,66
0,64
0,63
0,62
0,61
1,00
0,88
0,82
0,77
0,75
0,73
0,73
0,72
0,72
1,00
0,87
0,82
0,80
0,80
0,79
0,79
0,78
0,78
Singolo
strato su
muro,
pavimento o
passerelle non
perforate
Strato
a
soffitto
Strato su
passerelle
perforate
orizzontali o
verticali
(perforate o
non perforate)
Strato su
scala posa
cavi o graffato
ad un
sostegno
36
APPENDICE A
Cavi ad isolamento minerale:
- posati o distanziati da
pareti
- fissati su soffitti, oppure
- su passerelle
perforate
- su mensole
- fissati da
collari
- su passerelle
a traversini
37
38